皮层平均扩散度检测到与年龄相关的早期变化,并与认知和血生物标志物相关联

科学领域:

• 神经成像是一种神经成像.
• 认知神经科学 认知神经科学
• 衰老研究研究 衰老研究

背景情况:

• 与年龄相关的认知衰退与大脑的宏观结构变化有关,例如皮质厚度 (CTh).
• 皮质微结构变化,如皮质平均扩散率 (cMD),不太了解,但对临床前阿尔茨海默病敏感.
• 调查cMD为早期衰老和神经退行过程提供了洞察力.

研究的目的:

• 为了检查年龄,皮层微观结构 (cMD) 和宏观结构 (CTh) 属性之间的关系.
• 评估cMD和CTh如何与健康成年人的认知功能,阿尔茨海默病生物标志物和炎症标志物有关.
• 为了确定cMD是否比CTh更敏感的早期与年龄相关的皮质变化的指标.

主要方法:

• 利用了964名认知健康的成年人 (40-82岁) 的结构和扩散MRI数据.
• 使用临床前阿尔茨海默氏症认知复合物测量认知.
• 评估了血生物标志物 (酸化181,神经丝光,hs-CRP) 和阿波利波蛋白e4状态.
• 使用FreeSurfer/FSL处理神经成像数据,并使用基于表面的方法分析cMD.
• 采用了统计分析的通用线性模型.

主要成果:

• 无论是cMD还是CTh都显示出与年龄的显著负面关联,cMD变化在年轻年龄 (<50) 和CTh在老年 (>50) 时更为突出.
• cMD与认知和神经退行性生物标志物正相关,但与前额区域的炎症标志物负相关.
• CTh与认知的正相关性较弱,与神经纤维光的负相关性较小;cMD水平在阿波利波蛋白e4载体中较低,与CTh不同.
• 在cMD和CTh之间的区域相关性揭示了体感与关联区域的独特模式.

结论:

• 皮质平均扩散度 (cMD) 捕捉了成年期的微观结构变化,先于皮质厚度 (CTh) 的改变.
• 与CTh相比,cMD对与年龄相关的认知衰退,病理和炎症过程的敏感性更高.
• 由于cMD和CTh与生物标志物和年龄的明显关联,这表明它们反映了皮质衰老和组织的不同方面.